Phương pháp giải các dạng bài vật lý bằng CASIO gv nguyễn xuân trị CASIO VAT LY 12 HAT NHAN NGUYEN TU image marked

Chọn đáp án A Câu 4: Sau khoảng thời gian 1 ngày đêm 87,5% khối lượng ban đầu của một chất phóng xạ bị phân rã thành chất khác.. Câu 5: Trong khoảng thời gian 4h có 75% số hạt nhân ban

Trang 1

§9 Sử dụng máy tính cầm tay trong bài toán

hạt nhân nguyên tử

1 Các hằng số vật lí:

Với máy tính cầm tay, ngoài các tiện ích như tính toán thuận lợi, thực hiện các

phép tính nhanh, đơn giản và chính xác thì phải kể tới tiện ích tra cứu một số hằng

số vật lí và đổi một số đơn vị trong vật lí Các hằng số vật lí đã được cài sẫn trong

bộ nhớ của máy tính với đơn vị trong hệ đơn vị SI

2 Lưu ý: Khi tính toán dùng máy tính cầm tay Casio fx-570VN PLUS, tùy theo

yêu cầu đề bài có thể nhập trực tiếp các hằng số từ đề bài đã cho, hoặc nếu muốn

kết quả chính xác hơn thì nên nhập các hằng số thông qua các mã lệnh q7[01

40]= đã được cài đặt sẵn trong máy tính!

Các hằng số thường dùng là:

số

Với máy tính Casio

fx-570VN PLUS ta

nhập như sau:

q701 40=

Giá trị hiển thị

Khối lượng prôton (mp) 01 q701= 1,67262158.10-27

(kg) Khối lượng nơtron (mn) 02 q702= 1,67492716.10-27

(kg) Khối lượng êlectron (me) 03 q703= 9,10938188.10-31

(kg)

(mol/C)

(C)

(mol-1) Tốc độ ánh sáng trong

chân không (C0) hay c

+ Đổi đơn vị: Với các mã lệnh ta có thể tra bảng in ở nắp của máy tính.

Trang 2

Kết quả hiển thị

Câu 1: Biết số Avôgađrô là 6,02.10 23 mol-1, khối lượng mol của hạt nhân urani

là 238 gam/mol Số nơtron trong 119 gam urani là :

238

92U

A 2,2.1025 hạt B.1,2.1025 hạt C 8,8.1025 hạt D 4,4.1025 hạt

Hướng dẫn giải:

Số hạt nhân có trong 119 gam urani 23892U là : N m.NA

A



Với máy Casio fx-570VN PLUS

Nhập máy tính: a119R238$Oq724=

Ta có: N3,011070895.1023 hạt

Suy ra số hạt nơtron có trong N hạt nhân urani 23892U là :

(A – Z)N = ( 238 – 92 ).3,01.1023 = 4,4.1025 hạt

Chọn đáp án D

Câu 2: Cho số Avôgađrô là 6,02.10 23 mol-1

Số hạt nhân nguyên tử có trong 100 g Iốt 13152I là :

A 3,952.1023 hạt B 4,595.1023 hạt

C.4.952.1023 hạt D.5,925.1023 hạt

Số hạt nhân nguyên tử có trong 100 g hạt nhân I là :N m.NA

A



Nhập máy tính: a100R131$Oq724=

Ta có: N4,957054802.1023 hạt

Chọn đáp án B

Trang 3

Câu 3: Một mẫu 24Na

11 tại t = 0 có khối lượng 48g Sau thời gian t = 30 giờ, mẫu

Na

24

11 còn lại 12g Biết 24Na

11 là chất phóng xạ - tạo thành hạt nhân con là 24Mg

12 Chu kì bán rã của 24Na

11 là

A 15h B 15ngày C 15phút D 15giây

t

0 T

T

m

2



Với đại lượng chưa biết là: T (T là biến X)

Nhập máy tính: 12Qr48O2^pa30RQ)Q

r=

Nếu máy hiển thị

Vậy T = 15 giờ

Chọn đáp án A

Câu 4: Sau khoảng thời gian 1 ngày đêm 87,5% khối lượng ban đầu của một chất

phóng xạ bị phân rã thành chất khác Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là

A 12 giờ B 8 giờ C 6 giờ D 4 giờ.

24 3

2

Nhập máy tính: a1R2^3$$Qra1R2^a2

4RQ)

Bấm qr=

Trang 4

Câu 5: Trong khoảng thời gian 4h có 75% số hạt nhân ban đầu của một đồng vị

phóng xạ bị phân rã Chu kì bán rã của đồng vị đó là:

0

Với đại lượng chưa biết là: k (k là biến X)

Nhập máy tính: a1R2^Q)$$Qra1R4

Bấm qr=

Vậy k = 2

Câu 6: Phương trình phóng xạ của Pôlôni có dạng:21084Po A Cho chu kỳ

ZPb α

bán rã của Pôlôni T = 138 ngày Khối lượng ban đầu m0 = 1g Hỏi sau bao lâu khối lượng Pôlôni chỉ còn 0,707g?

A 69 ngày B 138 ngày C 97,57 ngày D 195,19 ngày

Ta có:

ln 2

t t

0



Với đại lượng chưa biết là: t (t là biến X)

Nhập máy tính: a0.707R1$Qrqhpah2

R138$OQ)

Bấm qr=

Vậy t = 69 ngày

Trang 5

Câu 7: Hạt nhân 14C

6 là chất phóng xạ - có chu kì bán rã là 5730 năm Sau bao lâu lượng chất phóng xạ của một mẫu chỉ còn bằng lượng chất phóng xạ ban đầu của

8 1

mẫu đó

Ta có:

t t

5730 T

0



Nhập máy tính: a1R8$Qr2^paQ)R573

0

Bấm qr=

Vậy t = 17190 năm

Câu 8: Tính chu kỳ bán rã của Thêri, biết rằng sau 100 ngày độ phóng xạ của nó

giảm đi 1,07 lần

Ta có:

0

Nhập máy tính: a1R1.07$Qr2^pa100

RQ)

Bấm qr=

Trang 6

Vậy T = 1024,476835 ngày.

Câu 9: Hạt nhân Pôlôni là chất phóng xạ , sau khi phóng xạ nó trở thành hạt nhân chì bền Dùng một mẫu Po nào đó, sau 30 ngày, người ta thấy tỉ số khối lượng của chì và Po trong mẫu bằng 0,1595 Tính chu kì bán rã của Po

Ta có:

t T

t

A 0

N m 2



Nhập máy tính: 0.1595Qra206R210$

(1p2^pa30RQ)$$)

Bấm qr=

Vậy T = 117,1846808 ngày

Câu 10: Iốt  131 phóng xạ - với chu kỳ bán rã T Ban đầu có 1,83g iốt

53I Sau 48,24 ngày, khối lượng của nó giảm đi 64 lần Xác định T Tính số hạt - đã được sinh ra khi khối lượng của iốt còn lại 0,52g Cho số Avogađrô NA = 6,022.1023m ol-1

Ta có:

6 0

m



Nhập máy tính: 2^6$Qr2^a48.24RQ)

Trang 7

Bấm qr=

Vậy T = 8,04 ngày

Khối lượng iốt bị phân rã là:  m m0 m 1,83 0,52 1,31g 

Số hạt nhân iốt bị phân rã là: N m.NA 1,31.NA

Nhập máy tính: a1.31R131$Oq724=

Máy hiển thị

Vậy N 6,02214179.10 21hạt

Một hạt nhân phân rã, phóng xạ 1 hạt - nên số hạt - được phóng xạ cũng là

hạt

21

N 6,02214179.10

Câu 11: Magiê 27 phóng xạ với chu kì bán rã là T, lúc t1 độ phóng xạ của một

12Mg mẫu magie là 2,4.106Bq Vào lúc t2 độ phóng xạ của mẫu magiê đó là 8.105Bq Số hạt nhân bị phân rã từ thời điểm t1 đến thời điểm t2 là 13,85.108 hạt nhân Tìm chu

kì bán rã T

A T = 12 phút B T = 15 phút C T = 10 phút D.T = 16 phút

Ta có: H0 = H1 = N0

H2 = H = N

Suy ra H1 – H2 = H0 – H = (N0 – N) ln 2 0

T

Nhập máy tính: ah2)RQ)$O13.85O10

^8$Qr2.4O10^6$p8O10^5

Trang 8

Bấm qr=

Vậy T = 600 giây = 10 phút

Chọn đáp án C

Câu 12: Một mẫu phóng xạ 31Si

14 ban đầu trong 5 phút có 196 nguyên tử bị phân rã, nhưng sau đó 5,2 giờ (kể từ lúc t = 0) cùng trong 5 phút chỉ có 49 nguyên tử bị phân

rã Tính chu kỳ bán rã của 31Si

14

t T

2 2Tt H0

H

Nhập máy tính: 2^a5.2RQ)$$Qr4

Bấm qr=

Vậy T = 2,6 giờ

Câu 13: Để xác định chu kỳ bán rã T của một đồng vị phóng xạ, người ta thường

đo khối lượng đồng vị phóng xạ đó trong mẫu chất khác nhau 8 ngày được các

thông số đo là 8µg và 2µg Tìm chu kỳ bán rã T của đồng vị đó?

A 4 ngày B 2 ngày C 1 ngày D 8 ngày.

Tìm chu kì bán rã khi biết số hạt nhân( hay khối lượng) ở các thời điểm t1 và t2

Ta có:

1

2 1

2 1 2

(t t )

t

2

m

m m e





 





 

Nhập máy tính: qhah2)RQ)$O(8p0)$

Qr4

Trang 9

Bấm qr=

Vậy T = 4 ngày

Câu 14: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã là 360 giờ Sau bao lâu thì khối lượng

của nó chỉ còn 1 khối lượng ban đầu ?

32

A 480 ngày B 11,25 giờ C 11,25 ngày D 72 ngày

Ta có

0

5

1 2 2



Nhập máy tính: 2^pa360RQ)$$Qra1R

32 qr=

Vậy T = 72 ngày

Bài 15: Độ phóng xạ của một tượng gỗ bằng 0,8 lần độ phóng xạ của mẫu gỗ cùng

loại cùng khối lượng vừa mới chặt Biết chu kì của 14C là 5600 năm Tuổi của tượng

gỗ đó là :

Đề cho: H = 0,8H0 và m như nhau Theo đề ta có :

t T 0

H

2 0,8 H



 

Trang 10

Bấm qr=

Vậy t = 1802 năm

Câu 16: Tính tuổi của một cái tượng cổ bằng gỗ, biết rằng độ phóng xạ của 14C trong tượng gỗ bằng 0,707 lần độ phóng xạ trong khúc gỗ có cùng khối lượng vừa mới chặt Biết chu kì bán rã C14 là 5600 năm

Khối lượng của gỗ (mới chặt) bằng khối lượng của tượng gỗ nên độ phóng xạ của

14C trong khúc gỗ mới chặt hiện nay là Ho

Do đó ta có (t)   t Tt 

0

H

Nhập máy tính: 2^paQ)R5600$$Qr0

707

Bấm qr=

Vậy t = 2801 năm

Câu 17: 238U phân rã thành 206Pb với chu kỳ bán rã 4,47.109 năm Một khối đá chứa 93,94.10-5 kg và 4,27.10-5 kg Pb Giả sử khối đá lúc đầu hoàn toàn nguyên chất chỉ

có 238U Tuổi của khối đá là:

A 5,28.106 năm B 3,64.108 năm C 3,32.108 năm B 6,04.109 năm

Gọi N là số hạt nhân 238U hiện tại, N0 là số hạt 238U lúc đầu

Khi đó N0 = N + N = N + NPb; N = N mA ; NPb =

238

A Pb

N m 206

Trang 11

Theo định luật phóng xạ: N = N0e-t N mA = e-t

238

A Pb

N m



A Pb A

ln 2t

A

N m

m 238

238

Nhập máy tính: qhah2)R4.47O10^9$$

OQ)$Qr1+a4.27O10^p5R93.94O10^p5$$Oa238R206

Bấm qr=

Vậy t = 330071080,7 năm 3,3 10 8 năm

Câu 19: Sau bao nhiêu lần phóng xạ α và bao nhiêu lần phóng xạ β– thì hạt nhân

Th biến đổi thành hạt nhân Pb ?

232

A 4 lần phóng xạ α; 6 lần phóng xạ β–

B 6 lần phóng xạ α; 8 lần phóng xạ β–

C 8 lần phóng xạ α; 6 lần phóng xạ β–

D 6 lần phóng xạ α; 4 lần phóng xạ β–

Theo đề ta có quá trình phản ứng : 23290Th → 20882Pb + x He + y β42 01 –

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối, ta được:

2x ( 1)y 90 82 8 2x y 8 y 4

          

Nhập máy tính liên tục: w514=0=24=2=p1=

8=

Bấm= Máy hiển thị nghiệm X

Trang 12

Bấm tiếp= Máy hiển thị nghiệm Y

Vậy có 6 hạt α và 4 hạt β –

Câu 20: Một nơtơron có động năng Wn = 1,1 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây ra phản ứng:

n + Li → X+ He 01 63 42

Cho mn = 1,00866 u;mx = 3,01600u ; mHe = 4,0016u; mLi = 6,00808u

Biết hạt nhân He bay ra vuông góc với hạt nhân X Động năng của hạt nhân X và

He lần lượt là

A 0,12 MeV; 0,18 MeV B 0,1 MeV; 0,2 MeV

C 0,18 MeV; 0,12 MeV D 0,2 MeV; 0,1 MeV

Ta có năng lượng của phản ứng:

Q = ( mn+ mLi – m x – m He)c2 = – 0,8 MeV (đây là phản ứng thu năng lượng)

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

2mnWn= 2mHe.W He + 2mxWx (1)

He X

P  P  P 

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng :

Q = Wx + W He – Wn = – 0,8 (2)

Từ (1), (2) ta có hệ phương trình: He X

4W 3W 1,1

W W 0,3





Nhập máy tính liên tục: w514=3=1.1=1=1=

0.3=

Bấm= Máy hiển thị nghiệm X W  He

Bấm tiếp= Máy hiển thị nghiệm Y W  X

Trang 13

Câu 21: Người ta dùng hạt prôtôn có động năng 2,69 MeV bắn vào hạt nhân Liti

đứng yên thu được 2 hạt α có cùng động năng Cho mp = 1,0073u; mLi = 7,0144u;

mα =4,0015u; 1u = 931MeV/c2 Tính động năng và vận tốc của mỗi hạt α tạo thành?

C 10,55 MeV; 3,2.107 m/s D 9,755.107; 2,2.107 m/s

Phương trình: 11p  73Li  42α  42α

Năng lượng của phản ứng hạt nhân là:

ΔE = ( MTrước – MSau)c2 = 0,0187uc2 = 17,4097 MeV > 0

Vậy phản ứng tỏa năng lượng

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta có:

Kp + KLi + ΔE = Kα + Kα

2,69 + 0 + 17,4097 = 2Kα Kα = 10,04985MeV ≈ 10,5MeV

Động năng của hạt α: α

2 α α

m v K

2



Với đại lượng chưa biết là: v (vlà biến X)

Nhập máy tính liên tục: 10.04985O1.6022

O10^p13$Qra4.0015Oq717OQ)dR2qr=

Vậy v = 22014925,96 m/s 2,2.10 7 m/s

BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu 1: Tính năng lượng liên kết hạt nhân Đơtêri 12D? Cho mp = 1,0073u, mn = 1,0087u, mD = 2,0136u; 1u = 931 MeV/c2

A 2,431 MeV B 1,122 MeV C 1,243 MeV D 2,234MeV Câu 2: Hạt nhân 10 có khối lượng 10,0135u Khối lượng của nơtrôn mn =

4Be

1,0087u, khối lượng của prôtôn mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân là 10

4Be

A 0,632 MeV B 63,215MeV C 6,325 MeV D 632,153 MeV

Câu 3: Biết khối lượng của các hạt nhân lần lượt như sau

Trang 14

A 6,7.10-13 J B 6,7.10-15 J C 6,7.10-17 J D 6,7.10-19 J

Câu 4: Biết NA = 6,02.1023 mol-1 Trong 59,50g 238 có số nơtron xấp xỉ là

92U

A 2,38.1023 B 2,20.1025 C 1,19.1025 D 9,21.1024

Câu 5: Biết số Avôgađrô NA = 6,02.1023 hạt/mol và khối lượng của hạt nhân bằng

số khối của nó Số prôtôn (prôton) có trong 0,27 gam Al1327 là

A 6,826.1022 B 8,826.1022 C 9,826.1022 D 7,826.1022

Câu 6: Chất Iốt phóng xạ 13153I dùng trong y tế có chu kỳ bán rã 8 ngày đêm Nếu nhận được 100g chất này thì sau 8 tuần lễ còn bao nhiêu?

A O,87g B 0,78g C 7,8g D 8,7g

Câu 7: Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là 3,8 ngày Sau thời gian 11,4 ngày thì

độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ) của lượng chất phóng xạ còn lại bằng bao nhiêu phần trăm so với độ phóng xạ của lượng chất phóng xạ ban đầu?

A 25% B 75% C 12,5% D 87,5%

Câu 8: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã là 20 phút Ban đầu một mẫu chất đó

có khối lượng là 2g Sau 1h40phút, lượng chất đã phân rã có giá trị nào?

A 1,9375 g B 0,0625g

C 1,25 g D một đáp án khác

Câu 9: Urani (238 ) có chu kì bán rã là 4,5.109năm Khi phóng xạ , urani biến

92U thành thôri (23490Th) Khối lượng thôri tạo thành trong 23,8 g urani sau 9.109 năm là bao nhiêu?

A 17,55g B 18,66g C 19,77g D 20,55g

Câu 10: Chu kì bán rã 211 là 138 ngày Ban đầu có 1mmg Sau 276 ngày,

84Po

khối lượng 211 bị phân rã là:

84Po

A 0,25mmg B 0,50mmg C 0,75mmg D đáp án khác

Câu 11: Một lượng chất phóng xạ sau 12 năm thì còn lại 1 khối lượng ban đầu

16

của nó Chu kì bán rã của chất đó là

A 3 năm B 4,5 năm C 9 năm D 48 năm

Câu 12: Một bệnh nhân điều trị bằng đồng vị phóng xạ, dùng tia để diệt tế bào bệnh 

Thời gian chiếu xạ lần đầu là  t 20phút, cứ sau 1 tháng thì bệnh nhân phải tới bệnh viện khám bệnh và tiếp tục chiếu xạ Biết đồng vị phóng xạ đó có chu kỳ bán rã T = 4 tháng (coi ΔtT) và vẫn dùng nguồn phóng xạ trong lần đầu Hỏi lần chiếu xạ thứ 3 phải tiến hành trong bao lâu để bệnh nhân được chiếu xạ với cùng một lượng tia như 

lần đầu?

Câu 13: Để đo chu kì bán rã của 1 chất phóng xạ ß- người ta dùng máy đếm electron Kể từ thời điểm t=0 đến t1= 2 giờ máy đếm ghi dc N1 phân rã/giây Đến thời điểm t2 = 6 giờ máy đếm dc N2 phân rã/giây Với N2 = 2,3N1 Tìm chu kì bán

Trang 15

A 3,31 giờ B 4,71 giờ C 14,92 giờ D 3,95 giờ

Câu 14: Ban đầu (t = 0) có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất Ở thời điểm t1

mẫu chất phóng xạ X còn lại 20% hạt nhân chưa bị phân rã Đến thời điểm t2 = t1 +

100 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã chỉ còn 5% so với số hạt nhân ban đầu Chu

kì bán rã của chất phóng xạ đó là

A 50 s B 25 s C 400 s D 90 s.

Câu 15: Chất phóng xạ poolooni 210Po phát ra tia và biến đổi thành chì

82 Cho chu kì của 210Po là 138 ngày Ban đầu (t = 0) có một mẫu pôlôni chuyên chất

84 Tại thời điểm t1, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là

3 1

Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là

9

1

16

1

15

1

25 1

Câu 16: Một bệnh nhân điều trị ưng thư bằng tia gama lần đầu tiên điều trị trong 10

phút Sau 5 tuần điêu trị lần 2 Hỏi trong lần 2 phải chiếu xạ trong thời gian bao lâu

để bệnh nhân nhận được tia gama như lần đầu tiên Cho chu kỳ bán rã T = 70 ngày

và xem t<< T

A, 17phút B 20phút C 14phút D 10 phút

Câu 17: Đồng vị Si phóng xạ – Một mẫu phóng xạ Si ban đầu trong thời gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân rã nhưng sau 3 giờ trong thời gian 1 phút có

17 nguyên tử bị phân rã Xác định chu kì bán rã của chất đó

Câu 18: Có hai mẫu chất phóng xạ A và B thuộc cùng một chất có chu kỳ bán rã T

= 138,2 ngày và có khối lượng ban đầu như nhau Tại thời điểm quan sát, tỉ số số hạt nhân hai mẫu chất B Tuổi của mẫu A nhiều hơn mẫu B là

A

N 2,72

A 199,8 ngày B 199,5 ngày C 190,4 ngày D 189,8 ngày

Câu 19: Một pho tượng cổ bằng gỗ biết rằng độ phóng xạ của nó bằng 0,42 lần độ

phóng xạ của một mẫu gỗ tươi cùng loại vừa mới chặt có khối lượng bằng 2 lần khối lượng của pho tượng cổ này Biết chu kì bán rã của đồng vị phóng xạ 14C là

6

5730 năm Tuổi của pho tượng cổ này gần bằng

A 4141,3 năm B 1414,3 năm C 144,3 năm D 1441,3 năm Câu 20: Trong quặng urani tự nhiên hiện nay gồm hai đồng vị 238U và 235U 235U chiếm tỉ lệ 7,143000 Giả sử lúc đầu trái đất mới hình thành tỉ lệ 2 đồng vị này là

Định dạng
Số trang	17
Dung lượng	303,85 KB